(57)【要約】【課題】従来発電式照明ランプでは、発電停止と同時に、ランプが消灯していた。それが、自転車用発電式照明ランプだと、信号待ち等一時停車したと同時にランプが消え、自動車等他の車等からの安全確認がしにくく、安全性、防犯面等で問題があった。これに限らず、工事用照明等で工事中何らかの要因で発電が停止、ランプが消灯、急に暗闇となって、歩行、作業に支障をきたすばかりでなく大きな危険を伴うこともあった。【解決手段】  発電機と照明ランプを電気的に接続している間に、充電池とタイマーとスイッチを設け、発電が停止した後も一定時間充電池により照明がつくようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電式照明ランプにおいて、発電中に充電される充電式バッテリーと、充電回路機能とタイマー機能とスイッチ機能を設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間充電式バッテリーから照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置。
【請求項２】
発電式照明ランプにおいて、非充電式バッテリーと、タイマー機能とスイッチ機能を設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間非充電式バッテリーから照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置。
【請求項３】
発電式照明ランプにおいて、請求項１或は請求項２の照明ランプ制御装置を具備した発電式照明ランプ。
【請求項４】
発電式照明ランプで、発電中に充電される充電式バッテリーを具備したものにおいて、タイマー機能とスイッチ機能を設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間充電式バッテリーから照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電式照明ランプの点灯／消灯を制御する照明ランプ制御装置（以下単に装置と云う）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の発電式照明ランプは、図６に示すように発電機と照明ランプから構成されている。図６において、Ｇは発電機であって、Ｇａ、Ｇｂはその出力端子、Ｌは照明ランプであり、発電機Ｇより出力端子Ｇａ、照明ランプＬを経由して出力端子Ｇｂに接続されていた。
今何らかの手段で発電機が回転して電圧が発生した場合、電流は発電機Ｇ、から出力端子Ｇａ、照明ランプＬ、出力端子Ｇｂを経て流れ、照明ランプＬが点灯するようになされていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上に述べた従来の発電式照明ランプによれば、発電機Ｇが回転して電圧が発生した場合、照明ランプＬは点灯するが、発電機Ｇの回転が停止し、発電が停止した場合、すぐに照明ランプＬが消灯していた。
したがって、自転車の発電式照明ランプにあっては、自転車が停車し発電が停止した場合、すぐに照明ランプが消灯、自動車等他の車両等からの安全確認がしにくく、安全性に欠けると共に暗闇になることで防犯面でも劣り精神的不安があった。
【０００４】
また、自転車用以外の発電式照明ランプにおいても、夜間何らかの要因で急に発電が停止し、照明ランプが消灯した場合、急に暗闇となって、歩行、作業等に支障をきたすばかりでなく、それが工事の最中であれば大きな危険を招くこともある。
【０００５】
さらに、発電式照明ランプで、発電中に充電される充電式バッテリー（以下単に充電池という）を具備したものにおいては、発電停止時、当該充電池からの電流供給に切替える手間がかかる一方、照明ランプが離れた場所にある場合等は、切り（ＯＦＦにする）忘れ充電池を消耗させてしまうことがある。
そこで、この発明は発電が停止しても自動的に一定時間照明ランプが点灯持続するように照明を制御する装置を提供することを課題とする。        
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、発電式照明ランプにおいて、発電中に充電される充電池と、タイマーとスイッチを設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間充電池から照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置である。
請求項２の発明は、発電式照明ランプにおいて、非充電式バッテリー（以下単に電池という）と、タイマーとスイッチを設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間電池から照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置である。
請求項３の発明は、発電式照明ランプにおいて、請求項１或は請求項２の照明ランプ制御装置を設けた発電式照明ランプである。
また、請求項４の発明は、発電式照明ランプで、発電中に充電される充電池を具備したものにおいて、タイマーとスイッチを設け、発電が停止した場合に当該タイマーおよびスイッチにより一定時間充電池から照明ランプに電流が供給されるようにしたことを特徴とする照明ランプ制御装置である。
【０００７】
なお、この発明の装置を発電機内部、または照明ランプ部分に内蔵すること、或は、発電機部分とこの装置およびランプ部分を発電機部分に一体化しても良い。また照明ランプはフィラメントタイプに限らず放電式、発光ダイオード等半導体でつくられたもの等さまざまのものがあることはいうまでもない。
【０００８】
この装置の一実施形態として、ダイオード、抵抗、トランジスター、コンデンサーで構成した例について説明したが、これに限らず、要は、発電機が発電している時に充電池に充電する手段と、発電が停止した場合に一定時間充電池から照明ランプに電流が供給されるようにする手段を設けた装置であって、マイクロコンピューター、その他集積回路等で構成することもできる。
例えば、タイマーとして半導体タイマー素子を用いるか、或は、発信回路とカウンターで構成し、発電が停止したことで発信回路の信号のカウントを開始し、あるカウント数に達するまで照明ランプを点灯させ、あるカウント数に達した時、消灯する等の回路を集積回路、またはマイクロコンピューターで構成することは容易である。
【０００９】
スイッチとして、ＮＰＮ接合のトタンジスターを用いて説明したが、ＰＮＰ接合のトタンジスター等でも良く、また、例えば、トランジスターに代わり、サイリスター、トライアック、等電子スイッチの他、リレー等、メカニカルなものを使用しても良い。
さらに、タイマーとスイッチの両機能を有した半導体素子、或いは、タイマーとスイッチとダイオード（充電回路を含む）等を一つの素子とした半導体素子を使用しても良い。
また、当然のことながらこの制御装置の出力（ランプＬの両端）が何らかの原因で短絡した場合にスイッチ用トランジスターを保護する回路を設けても良い。
【００１０】
また、発電停止時一定時間照明ランプを点灯させるための時間設定には、固定方式と可変方式があり、そのいずれの方式によっても良いことは云うまでもなく、可変式の場合、その時間は０から無限大まで設定可能で、かつ連続的或は不連続的可変でも良い。
【００１１】
充電池による照明ランプの点灯を長時間行う場合、充電池の消費を削減するために照明の明るさを抑える等の手段を講じても良い。
【００１２】
さらに、上記説明では発電が停止した場合について説明したが、発電電圧がある電圧以下に低下したとき充電池から照明ランプに電流を供給するようにしても良い。
【００１３】
充電池もさまざまな種類があるが、その種類は特に限定せず、この発明の装置の取付け方法、外観形状等も特に問わない。
【００１４】
ここで云う発電式照明ランプとは、照明専用の発電機をのみを意味するものではなく、他の用途で使用する発電機であっても照明ランプの電源を当該発電機から供給している場合にも、この装置を使用し同じ効果を得ることができる。
【００１５】
上記説明では、発電機が交流の場合について説明してきたが、これに限らず直流発電機にも、この装置を用いることができる。
【００１６】
上記は、充電池を使用した場合について説明したが、充電池に代え電池を用いてもよく、前記電池の消耗を極力抑え長寿命化することができ経済的であり、電池の廃棄量が減少することで環境性にも寄与できる。
ただしこの場合は、充電経路は不要となる。
【００１７】
さらに、充電池の充電を発電機によることなく、太陽電池により充電してもよい。
【００１８】
照明ランプに並行して警報装置を付け、発電が停止したことを知らせるようにしても良い。
【００１９】
長時間使用しない場合、充電池の極微小な消耗を防止するために充電池を回路から切りはなすスイッチを取付けても良い。
【００２０】
以上は、発電式照明ランプについて説明してきたが、この発明による装置を懐中電灯に使用し、無駄な電池の消耗を抑えることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、この発明によれば、発電式照明ランプの発電が停止した後も一定時間照明ランプが点灯しているため、自転車用発電式照明ランプにあっては、夜間自転車で走行中横断歩道等で一旦停車、または信号待ちで停車した場合でも照明ランプが消えることなく自動車等他の車からも発見し易く安全であると共に、暗闇になることなく防犯面でも優れ精神的不安も和らげられる。
また、自転車用以外の発電式照明ランプにおいて、夜間何らかの原因で急に発電が停止した場合でも、即照明ランプが消灯し、暗闇となることなく一定時間照明ランプが点灯し、警報装置を付けしている場合は、警報を出してくれるので、歩行、作業、工事等、安心して行える。
さらに、充電池または電池の無駄な消費を抑えることができ、長寿命化となり経済的、かつ充電池又は電池の廃棄量減少等による環境への寄与等、優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
発電が停止した後も、一定時間照明ランプを点灯持続させる目的を達成するため、安価で、かつ従来の機能を損なわず容易に実現した。
【実施例１】
【００２３】
この発明の一実施形態を、図１に示す。
以下、図１に従って説明する。
図１において、Ｇは発電機で出力端子ＧaおよびＧbが設けられ、ＴＭはタイマーであって、抵抗Ｒｔ１、抵抗Ｒｔ２、ダイオードＤｔとコンデンサーＣｔで構成、ＳＷはスイッチであって、トランジスターＴｒで構成されているものとする。
なお、図１において、１はこの発明による制御装置部を示している
【００２４】
。
以下詳細に説明する。
発電機Ｇの出力端子Ｇａ、Ｇｂ間にダイオードＤ１、Ｄ２のアノードが出力端子Ｇａ、Ｇｂ側になるよう向き合って接続され、さらに、出力端子Ｇａ、Ｇｂ間にダイオードＤ３、Ｄ４が前記Ｄ１、Ｄ２と逆の極性で向き合って接続されている。
そして、前記ダイオードＤ１とＤ２の接続中点とダイオードＤ３とＤ４の接続中点に照明ランプＬが接続されている。
【００２５】
一方、ダイオードＤ１とＤ２の接続中点にコンデンサーＣｔの充電電流を制限するための抵抗Ｒｔが接続され、ダイオードＤｔを介してコンデンサーＣｔの＋側に接続、他方がダイオードＤ３とＤ４の接続中点との間に接続されている。
なお、ダイオードＤｔは前記コンデンサーＣｔの電流逆流防止用であり、また＋の記号は後で説明する充電電圧の極性である。
また、ダイオードＤ１とＤ２の接続中点に充電池Ｂの充電電流を決めるための抵抗Ｒｂが接続され、ダイオードＤｂを介して充電池Ｂの＋極性に接続、他方がダイオードＤ３とＤ４の接続中点に接続されている。
なお、ダイオードＤｂは前記充電池Ｂの電流逆流防止用である。
さらに、前記ダイオードＤ１とＤ２の接続中点にトランジスターＴｒのエミッターｅが接続、前記トランジスターＴｒのコレクターｃが充電池Ｂの＋極性に接続され、かつ、前記トランジスターＴｒのベースｂがコンデンサーＣｔの放電時定数を決める抵抗Ｒｔ２を介してコンデンサーＣｔの＋側に接続されている。
【００２６】
つぎに、その動作について説明する。
今何らかの手段で発電機Ｇが回転し発電された場合において、出力端子Ｇaがプラス、出力端子Ｇbがマイナスの時ダイオードＤ１、照明ランプＬおよびダイオードＤ４を通じて電流が流れ照明ランプＬが点灯する。
一方、ダイオードＤ１、抵抗Ｒｔ１、ダイオードＤｔ、コンデンサーＣｔおよびダイオードＤ４を通じて電流が流れ、コンデンサーＣｔを図に示す極性で充電する。
同様に、ダイオードＤ１、抵抗Ｒｂ、ダイオードＤｂ、充電池Ｂ、およびダイオードＤ４を通じて電流が流れ充電池Ｂを図に示す極性で充電する。
【００２７】
同様にして、出力端子Ｇaがマイナス、出力端子Ｇbがプラスの時ダイオードＤ２、照明ランプＬおよびダイオードＤ３を通じて電流が流れ前記同様に照明ランプＬが点灯する。
一方、ダイオードＤ２、抵抗Ｒｔ１、ダイオードＤｔ、コンデンサーＣｔおよびダイオードＤ３を通じて電流が流れ、コンデンサーＣｔを前記同様、図に示す極性で充電する。
さらに、ダイオードＤ２、抵抗Ｒｂ、ダイオードＤｂ、充電池Ｂ、およびダイオードＤ３を通じて電流が流れ前記同様、図に示す極性で充電池Ｂを充電する。
【００２８】
発電が停止した場合、出力端子Ｇa、Ｇb間には電圧が発生せずダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４には発電機Ｇからの電流が流れなくなりコンデンサーＣｔおよび充電池Ｂは充電されなくなる。
いま、コンデンサーＣｔおよび充電池Ｂが図に示す極性で充電されているので、トランジスターＴｒのコレクターｃには充電池Ｂの「＋」電圧が供給される。
一方、トランジスターＴｒのベースｂにはコンデンサーＣｔから抵抗Ｒｔ２を経由して「＋」電圧が供給される。
このとき前記トランジスターＴｒのエミッターｅよりベースｂの方が電圧が高いので、ベースｂからエミッターｅに電流が流れ込みエミッターｅとコレクターｃが導通状態になる。
したがって、充電池Ｂからコレクターｃ、エミッターｅを経由して照明ランプＬを通じ充電池Ｂのマイナス側に電流が流れ込み照明ランプＬが点灯する。
【００２９】
ところが、コンデンサーＣｔの電圧は充電が停止しているため、時間と共に低下してゆく。この低下の速度は上記時定数で決められることは云うまでもない。
その結果、ある一定時間経過後トランジスターＴｒのベースｂの電圧が低下し、電流供給が停止することになる。
トランジスターＴｒのベースｂへの電流供給が停止すると、トランジスターＴｒは非導通状態となり、充電池Ｂから照明ランプＬへの電流供給も停止し、照明ランプＬは消灯する。
【００３０】
再び発電が開始されると上記
【００３１】
および
【００３２】
の通り、発電機Ｇの出力端子Ｇａ、Ｇｂ間に電圧が発生し、上記同様の動作を繰り返す。
当然のことながら、発電再開のタイミングはランプＬが完全に消灯した後、或はまだ、点灯中でも同様の動作を繰り返す。
【実施例２】
【００３３】
この発明の他の実施形態を、図２に示す。
図２において、抵抗Ｒ０、ダイオードＤ０、および充電池Ｂ０はすでに具備されているもので、抵抗Ｒ０とダイオードＤ０とで充電池Ｂ０の充電回路を形成し、ダイオードＤ０は、図１におけるダイオードＤ１とＤｂを兼ねた効果を持ち、また、充電池Ｂ０は充電池Ｂに相当する。
なお、図中図１と同一記号または同一符号は図１に同一又は相当する部分を示し、その説明を省略する。
したがって、発電された場合における充電池の充電経路が異なるだけで、上記図1で説明したと同様の動作をする。
よってその動作説明は省略する。
【００３４】
単に充電池を具備した発電式照明ランプでは発電停止時、充電池からの電流供給に切替える手間がかかる一方、切り（ＯＦＦにする）忘れ充電池を消耗させてしまうことがあるが、こういった心配もない。
さらに、電池を用いた照明ランプでは電池の消耗も激しく維持費が高くつくが、この発明によればその心配もない。
【実施例３】
【００３５】
他の実施形態として、発電停止後一定時間照明ランプを点灯させると共に、発電が停止した旨一定時間警報を鳴らす場合の実施形態を図３に示す。
図３においてＴＭＫは警報用タイマー、ＳＷＫは警報用スイッチ、Ｋは警報装置を示す。
この図では、警報用タイマーＴＭＫ、警報用スイッチＳＷＫを警報専用に設けたものを示しているが、特に警報専用として設けることなく、タイマーＴＭＫだけはタイマーＴＭと共用する。或はタイマーＴＭＫ、スイッチＳＷＫともタイマーＴＭ、スイッチＳＷと共用（照明ランプに並列に接続）する等もできる。
なお、警報用タイマーＴＭＫ、警報用スイッチＳＷＫは、タイマーＴＭ、スイッチＳＷと同様の動作をする。ただし、時間設定は必ずしも同じでなくともよい。
【実施例４】
【００３６】
図１の実施形態では、交流発電機に関する装置であったが、他の実施形態では、直流発電機から照明ランプの電源を供給している場合に関し、直流専用の装置でも良い。その実施形態を図４に示す。
図４において図１と異なる点は、発電機が直流であるため、ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４を省略し原価低減を図ったものである。
【実施例５】
【００３７】
他の実施形態として、発電機の交流直流を問わず充電池を具備した場合についての例を図５に示す。
図５において、抵抗Ｒ０、ダイオードＤ０、および充電池Ｂ０はすでに具備されているもので、抵抗Ｒ０とダイオードＤ０とで充電池Ｂ０の充電回路を形成し、ダイオードＤ０は、図４におけるダイオードＤ１とＤｂを兼ねた効果を持ち、また、充電池Ｂ０は充電池Ｂに相当する。
したがって、発電された場合における充電池の充電経路が異なるだけで、上記図1で説明したと同様の動作をする。
【実施例６】
【００３８】
さらに、他の実施形態として、発電が停止した時、照明ランプとは別のランプ（以下サブランプと云う）が一定時間照明を継続するようにした例を図６に示す。
図６において、Ｌｓはサブランプを示し、発光ダイオード等半導体で製造された消費電力の少ないランプを例にあげているが、これに限らない。また、サブランプが発電中も点灯するようになされているが、発電停止時のみ点灯するようにしてもよい
【００３９】
以上説明したように、この発明によれば、発電式照明ランプの発電が停止しても一定時間照明ランプが点灯し、安全性、作業性を高める一方、防犯効果も高める。
さらに、充電池または電池の無駄な消費を抑えることができ、長寿命化となり経済的、かつ充電池又は電池の廃棄量減少等による環境への寄与等、優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施例１を示す図である。
【図２】この発明の実施例２を示す図である。
【図３】この発明の実施例３を示す図である。
【図４】この発明の実施例４を示す図である。
【図５】この発明の実施例５を示す図である。
【図６】この発明の実施例６を示す図である。
【図７】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：この発明による制御装置部
Ｇ：発電機  
Ｇａ、Ｇｂ：発電機の出力端子
Ｌ：照明ランプ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４：整流ダイオード
ＴＭ：タイマー
Ｒｔ１：抵抗（タイマー用コンデンサーＣｔの充電電流の制限用）
Ｄｔ：抵抗（タイマー用コンデンサーＣｔの電流逆流防止用）
Ｃｔ：コンデンサー（タイマー用コンデンサー）
Ｒｔ２：抵抗（タイマー用コンデンサーＣｔの放電時定数を決定用）
ＳＷ：スイッチ
Ｔｒ：トランジスター（スイッチ用）
Ｂ：充電池（充電式バッテリー）
Ｒｂ：抵抗（充電池の充電電流制限用）
Ｄｂ：ダイオード（充電池Ｂの電流逆流防止用）
Ｒ０：抵抗（既設充電池Ｂ０の充電電流制限用）
Ｄ０：ダイオード（または整流器で既設のもの）
Ｂ０：充電池（既設充電池）
Ｋ：警報装置
ＴＭＫ：警報用タイマー
ＲｔＫ：抵抗（警報用タイマー用コンデンサーＣｔＫの充電電流の制限用）
ＤｔＫ：抵抗（警報用タイマー用コンデンサーＣｔＫの電流逆流防止用）
ＣｔＫ：コンデンサー（警報用タイマー用コンデンサー）
Ｒｔ２Ｋ：抵抗（警報用タイマー用コンデンサーＣｔＫの放電時定数決定用）
ＳＷＫ：警報用スイッチ
ＴｒＫ：トランジスター（警報スイッチ用）
ｅ：エミッター
ｃ：コレクター
ｂ：ベース
Ｌｓ：サブランプ（発光ダイオード）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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